პულსის სიგანე მოდულირებული ლამპარი: 8 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:22

პულსის სიგანის მოდულაცია (PWM) შეიძლება გამოყენებულ იქნას მრავალი მოწყობილობის სიმძლავრის, სიჩქარის ან სიკაშკაშის შესაცვლელად. LED- ებით, PWM შეიძლება გამოყენებულ იქნას მათი დაბინდვისთვის, ან გახადოს ისინი უფრო ნათელი. მე გამოვიყენებ მათ პატარა ხელის ჩირაღდნის გაკეთებას. LED შეიძლება დაბნელდეს სწრაფად ჩართვით და გამორთვით, რამდენჯერმე წამში. მარკ სივრცის თანაფარდობის განსხვავებით, სიკაშკაშე იცვლება. PWM სისტემის მარტივი განხორციელება იქნება საათი, რომელიც კვებავს LED- ს და დამცავ რეზისტორს მიწაზე. საათი იდეალურად უნდა იცვლებოდეს 50Hz სიხშირით, რათა დარწმუნდეთ, რომ თქვენ ვერ დაინახავთ რხევა ამის შესამოწმებლად, თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ სიგნალის გენერატორი კვადრატული ტალღის უზრუნველსაყოფად, როგორც ქვემოთ, ან შექმნათ წრე ამის გასაკეთებლად თქვენთვის.

ნაბიჯი 1: რელაქსაციის ოსცილატორი

ეს წრე გამოიმუშავებს კვადრატულ ტალღას, რომლის მოვალეობაა 50%. ორი 10K რეზისტორი, რომლებიც დაკავშირებულია op -amp- ის +შესასვლელთან, უზრუნველყოფს საცნობარო ძაბვას, ხოლო R1 და C1, რომლებიც დაკავშირებულია -შემოსავლიანთან, ქმნის დროის მუდმივობას, რომელიც აკონტროლებს სიხშირეს, f = 1/{2ln (3) RC}. კონდენსატორი C1 იტვირთება და იშლება რეზისტორ R1– ის საშუალებით, ხოლო ამ ციკლის წარმოქმნის დრო არის ტალღის ფორმის პერიოდი.

ნაბიჯი 2: რელაქსაციის ოსცილატორი

სიხშირის განსაზღვრისას 1 საფეხურზე, R1 შეიძლება შეიცვალოს პოტენომეტრით, RP, 2R1 მნიშვნელობით და ორი დიოდით. ეს ცვლილება საშუალებას მისცემს მოვალეობების ციკლს იცვლებოდეს, ხოლო მუდმივი სიხშირე შენარჩუნდეს. LED- ების ზოგადი PWM მიზნებისათვის არ არის საჭირო სიხშირის აბსოლუტური სიზუსტე. თუ არსებობს მოთხოვნა სიზუსტისთვის, მაშინ არჩეული პოტენომეტრი უნდა იყოს რაც შეიძლება ახლოს, მაგრამ არა უმეტეს 2R1, და კომპენსაციის რეზისტორი ტოლი R1-RP/2. ალტერნატიული გადაწყვეტა არის სერიის ორი რეზისტორის გამოყენება ორი დიოდებით, უზრუნველყოს ფიქსირებული და წინასწარ განსაზღვრული მოვალეობათა ციკლი.

ნაბიჯი 3: რელაქსაციის ოსცილატორის გამომუშავება

საათის სიგნალი შეიძლება პირდაპირ იყოს დაკავშირებული ერთ LED- თან, მაგრამ ეს არ მისცემს საშუალებას LED- ს აკონტროლებდეს გარე ლოგიკური წყარო. ამის ნაცვლად უფრო ადვილი იქნება ამ გამომავალი კვება ტრანზისტორის ბაზაზე და შემდეგ გამოიყენეთ ტრანზისტორი, რომ ჩართოთ და გამორთოთ LED. ტრანზისტორის შეყვანის პოტენციური გამყოფი არის დასასვენებელი ოსცილატორის გამომუშავების შემცირება, ვინაიდან ის გამორთულია, ის კვლავ გამოვა 2 ვ. ეს უნდა შემცირდეს 0.7 ვ -ზე დაბლა, რათა არ ჩართოთ ტრანზისტორი, წინააღმდეგ შემთხვევაში LED მუდმივად დარჩება და მოხარშული.

ნაბიჯი 4: სიკაშკაშის გაზრდა

PWM– ის სხვა სასარგებლო პროგრამა LED– ით არის ის, რომ LED– ს შეიძლება ჰქონდეს ჩვეულებრივზე დიდი მიმდინარეობა, რომელიც მას უფრო ნათელს გახდის. ჩვეულებრივ, ეს დენი გაანადგურებს LED- ს, მაგრამ ვინაიდან LED არის ჩართული მხოლოდ დროის მცირე მონაკვეთში, LED- ის საშუალებით გატარებული საშუალო სიმძლავრე ტოლერანტობის ფარგლებშია. ამ დენის ლიმიტი განსაზღვრულია მწარმოებლის მონაცემთა ფურცელზე როგორც წინა პულსის დენი. ასევე ხშირად არის დეტალები პულსის მინიმალური სიგანისა და მოვალეობების ციკლის შესახებ. მაგალითად, თეთრი LED- ის გამოყენებით მოცემულია შემდეგი სპეციფიკაციები: წინ მიმდინარე = 30mAPulse Forward current = 150mAPulse Width = <10msDuty Cycle = <1: 10 პულსის სიგანისა და მოვალეობის ციკლის ინფორმაციის გამოყენებით, რელაქსაციის ოსცილატორი შეიძლება გამოითვალოს T = 2ln (2) RC ვივარაუდოთ, რომ გამოიყენება 10nF კონდენსატორი, რომელსაც სურს TON = 10ms, და TOFF = 1ms, შესაძლებელია შემდეგი გათვლების გაკეთება და შემდეგ სქემის დიაგრამის შედგენა.

ნაბიჯი 5: სიმძლავრის გაზრდა

სიკაშკაშის გასაზრდელად მეორე მოთხოვნაა გაზარდოს დენი, რომელიც მიედინება LED- ში. ეს შედარებით პირდაპირია. დავუშვათ 5 ვ ლოგიკური მიწოდება შუქდიოდზე და მონაცემთა ფურცლიდან სტანდარტული ძაბვა LED არის 3.6 ვ. დამცავი რეზისტორი შეიძლება გამოითვალოს მიწოდების ძაბვისგან LED ძაბვის გამოკლებით და შემდეგ გაყოფით მიმდინარეზე. R = (VS - VLED) / (iMAX) R = (5 - 3.6) / 0.15R = 1.4 / 0.15R = 9.3 = 10R არის სავარაუდოა, რომ LED მიწოდების წყაროს არ შეუძლია უზრუნველყოს საკმარისი სიმძლავრე 100mA, თუნდაც ძალიან მოკლე დროში. შეიძლება საჭირო გახდეს LED- ის ჩართვა ტრანზისტორით, რომელიც შესაძლოა სხვა ტრანზისტორით იყოს კონტროლირებადი, რომელსაც ასევე შეუძლია დენის ტარება. ამ წრეში უნდა იქნას გამოყენებული op-amp- ის მიწოდების ძაბვა, რადგანაც 5 ვ ლოგიკური მიწოდება იქნება პატარა. არის 0.7 ვ ვარდნა ორივე ტრანზისტორზე და 3.6 ვ LED- ზე, ჯამში 5 ვ, და არაფერს ტოვებს დაცვის რეზისტორისთვის. თუმცა, ჩირაღდნისთვის, კონტროლი შეიძლება განთავსდეს ჩართვისთვის. VR = 9 - (3.6 + 0.7) VR = 4.7vR = 4.7 / 0.15R = 31 = 33R

ნაბიჯი 6: საბოლოო წრე

ქვემოთ მოცემულია სქემის საბოლოო სქემა. როდესაც განხორციელდება, გადამრთველი განთავსდება ელექტროენერგიის მიწოდებაზე და კიდევ ხუთი LED- რეზისტენტული წყვილი განთავსდება არსებული წყვილის პარალელურად.

ნაბიჯი 7: საცდელი წრე

ეს არის მიკროსქემის ერთი LED ვერსია. განსაკუთრებით არ არის მოწესრიგებული, მაგრამ ეს არის პროტოტიპი და მიჰყვება სქემის დიაგრამას ნაბიჯი 7 -დან. თქვენ ასევე ხედავთ კვების ბლოკიდან, რომ მხოლოდ 24mA არის შედგენილი, 30mA- სთან შედარებით, თუ LED ნორმალურად იყო დაკავშირებული. მესამე სურათიდან, რომელიც შეიცავს ორ LED- ს, ჩანს, რომ ორივე LED არის ერთი და იგივე სიკაშკაშე. თუმცა ძალიან სწრაფად, პირდაპირ ამოძრავებული LED სწრაფად თბება, რაც კარგ მიზეზს აძლევს PWM- ს.

ნაბიჯი 8: დასრულდა ჩირაღდანი

მიკროსქემის გადატანა ვერობორდზე რთულია, განსაკუთრებით რელაქსაციის ოსცილატორის კონდენსირება, რათა ის მოთავსდეს საქმეში. მთავარია შეამოწმოთ ის, რომ მავთულები არ არის გადაკვეთილი, ან საკმარისად ფხვიერია გადასაკვეთად. დამატებით 5 LED- ის დამატება, სერიის გადართვა ბატარეის კონექტორით და შემდეგ ამ საქმეში მოთავსება უფრო სწორია. ბატარეის კონექტორთან დაკავშირება მიკროსქემის შესამოწმებლად, საშუალო მიმდინარე მაჩვენებელი იყო დაახლოებით 85mA. ეს მნიშვნელოვნად მცირეა 180mA- ზე (6*30mA), რომელიც მოითხოვს პირდაპირი დისკის სისტემას. მე არ შევსულვარ დეტალურად სქემის გადატანა პურის დაფაზე, ვერობორდზე, რადგან მე მიზნად დავისახე ამ პროექტის თეორიაზე კონცენტრირება. ვიდრე კონკრეტულად მისი წარმოება. თუმცა, როგორც ზოგადი სახელმძღვანელო, თქვენ უნდა შეამოწმოთ წრე და დაიწყოთ მუშაობა პურის დაფაზე, შემდეგ გადაიტანოთ კომპონენტები ვერობორდზე, დაწყებული მცირე კომპონენტებით. თუ თქვენ ხართ კომპეტენტური და სწრაფი შედუღების პროცესში, შეიძლება შეძლოთ ჩიპის უსაფრთხოდ შედუღება პირდაპირ დაფაზე, წინააღმდეგ შემთხვევაში თქვენ უნდა გამოიყენოთ ჩიპის დამჭერი.